Rotacija in revolucija so izrazi, ki opisujejo kotno gibanje predmetov, to je gibanje okoli resnične ali namišljene osi. Pogosto so zmedeni ne samo iz tega razloga, ampak tudi zato, ker se pogosto nanašajo na iste na različne načine predmet hkrati (zlasti v astronomiji) in do neke mere zato, ker so besede v jeziku nekako podobne Angleščina.
Zemlja, na kateri trenutno vozite v različnih smereh, je primer telesa, ki se podvrže vrtenju in revoluciji. Ko izveš, da katero koli telo počne kaj takega, postane prvo vprašanje "Okoli, kaj se telo vrti?" Tega vam ni treba spraševati o rotaciji, ker se boste kmalu naučili.
Revolving vs. Vrtenje
Preden se lotimo fizike vrtljivih teles, je koristno odpraviti zmedo med izrazi rotacija in revolucija. Najlažji način zapomniti si je, da je revolucija preprosto vrtenje okoli oddaljenega (torej ne fizično povezanega) predmeta. Kot je bilo že omenjeno v zgornjem odstavku, revolucija po definiciji vključuje dva (ali več) predmeta.
Pri opisovanju gibanja v fiziki je "revolucija" običajno astronomski izraz, vendar se ta beseda v vsakdanjem svetu uporablja ohlapno; na primer "RPM" na merilniku vrtljajev vašega avtomobila pomeni "vrtljajev na minuto".
Določeno vrtenje
Vrtenje ali kotno gibanje je opredeljeno kot krožno gibanje predmeta okoli njegovega masnega središča. To je tisto, kar implicira vsakdanji izraz "vrtenje", čeprav se lahko predmet vrti, ne da bi dokončal en celoten "spin" ali rotacijo.
Linearno gibanje ali prevajanje je opisano z vidika premika (x, y ali z), časa (t), hitrosti (v) in pospeška (a). Kotno gibanje ali vrtenje ustrezno uporablja izraze kotna premik (r in θ), čas (t), kotna hitrost (ω) in kotna pospešek (α).
- Čas, ki ga potrebuje ali bi trajalo, da vrteče se telo dokonča eno vrtenje (ali obrat) s konstantno povprečno hitrostjo, je njegov obdobje.
Vrtenje in revolucija v astronomiji
Zemlja vsakih 24 ur opravi eno rotacijo okoli svoje osi, da ali vzame majhno količino. To je torej vrtenje Zemlje in se imenuje dan. (Izraz "okrog lastne osi" je odveč, saj opisuje vse rotacijske gibe, vendar je dobro okrepiti koncepte gibanja.) Ta os ni fizična, saj v primeru premičnega globusa, ampak namišljena črta, potegnjena skozi severni in južni pol - natančno pojasni, zakaj so bili izbrani kljub negostoljubni pogoji!
Zemlja se vrti tudi okoli sonca in to enkrat na 365,25 dni ali približno tako. To obdobje revolucije je znano kot leto in velja za druge planete, ki se vrtijo okoli, oz kroži, sonce, katerega obdobja so običajno podana z izrazom "zemeljska leta". Ali je bila Zemlja s soncem povezana z dolgo kovino palica, bi se vrtela in ne vrtela, saj bi bila sonce in Zemlja en predmet, oblikovan kot zelo neenakomeren utež.
Zabaven primer Lune
Morda ste opazili, da je ista stran Lune vedno obrnjena proti Zemlji. Lahko bi domnevali, da se luna, čeprav se navadno vrti okoli Zemlje, sploh ne sme vrteti.
Pravzaprav temu ni tako. Namesto tega ima luna obdobje vrtenja, ki se popolnoma ujema z obdobjem njenega obračanja okoli Zemlje - blizu 28 dni. Posledično njegovo predenje ohranja tempo s krožno potjo v vesolju, zato Zemljani zato vidijo le polovico svojega edinega naravnega satelita.
Dodatna študija: Kako bi bila videti luna z Zemlje, če bi bila ne sploh vrteti? Najboljši način, da pridemo do odgovora, je premikanje označenega kroga okoli drugega na daljavo, medtem ko njegove oznake gledajo v isto smer. Kako bi to vplivalo na pogled z istega mesta na Zemlji v naslednjih dneh, ko je luna premaknila približno 1/28 svoje orbite okoli Zemlje?